关键词： 轮轨摩擦   黏着特性   高温潮湿   腐蚀性环境   氧化锈蚀   影响因素   铁氧化物  

摘要： 轮轨黏着是铁路运输中的关键基础性科学问题之一,而轮轨接触界面良好的黏着状态是列车安全和高品质运行的根本保障.轮轨系统作为1个开放的系统,受到各种自然环境因素的影响,如湿度、温度、水、风沙甚至铁氧化物,而所有的这些环境因素都会影响轮轨接触界面的黏着状态和损伤行为.本文中综述了水、湿度、温度和风沙等自然环境因素对轮轨黏着特性影响规律的研究进展,分析了自然环境因素下轮轨界面铁氧化物特征,重点探讨了自然环境因素对铁氧化物形成的影响及其对轮轨接触黏着特性的影响规律和作用机理,并提出了轮轨黏着的未来研究方向.

关键词： 高速铁路   轮轨接触   车轮不圆度   疲劳裂纹  

摘要： 车轮不圆度和踏面接触疲劳是近年来我国高铁普遍遇到的问题。针对我国某型高速动车组踏面,文章在MATLAB/Simulink环境下模拟了车轮多边形情况下单个车轮的垂向动力学响应,并利用有限元软件ABAQUS计算了轮轨接触应力;基于轮轨接触应力,利用疲劳软件Fatigue计算了车轮疲劳裂纹萌生寿命。通过与正常车轮进行对比发现,车轮高阶不圆度会显著改变轮轨接触力,影响轮轨接触点的应力交变幅值,导致车轮疲劳问题加剧。

关键词： 地铁   轮轨系统   梯形轨枕   小半径曲线   钢轨波磨   摩擦自激振动理论  

摘要： 基于摩擦自激振动理论,研究了地铁线路梯形轨枕支承小半径曲线轨道上出现的钢轨波磨病害的成因及影响因素。建立了梯形轨枕支承小半径曲线轮轨系统的有限元模型,利用复特征值法研究了轮轨系统的摩擦自激振动特性,并分别讨论了轨道减振结构中侧向缓冲垫参数、底部橡胶垫板参数和扣件参数对轮轨系统发生摩擦自激振动的影响。结果表明,在梯形轨道支承小半径曲线轨道上,诱导该区间钢轨波磨的主要成因可能是轮轨间蠕滑力饱和导致的摩擦自激振动;总的扣件刚度和底部橡胶垫板的垂向阻尼对轮轨系统自激振动的影响较为明显,轮轨系统的不稳定振动趋势随扣件刚度和底部橡胶垫板的垂向阻尼的增加而降低。因此,在一定范围内通过增大扣件刚度和底部橡胶垫板垂向阻尼,有助于缓解梯形轨枕支承小半径曲线轨道上钢轨波磨的发生趋势。

关键词： 高原铁路   无砟轨道   护轮轨   设置方案   双线并行地段  

摘要： 某高原铁路沿线工程与环境条件极为恶劣,运营期防灾减灾面临巨大挑战。为避免双线并行地段列车脱轨后侵入临线,造成二次重大伤害事故,基于调研分析与结构设计,对双块式无砟轨道单侧设置护轮轨的方案进行研究分析。结果表明:现有无砟轨道护轮轨应用案例在道床结构整体性、施工及运维便捷性等方面存在问题,不适用在高原铁路大规模的推广应用;基于接口关系、护轮轨安装技术要求及运维需求的研究分析,护轮轨与基本轨净距不应小于330 mm,为满足护轮轨兼容新旧60 kg/m钢轨和50 kg/m钢轨的安装需求,当护轮轨采用新60 kg/m钢轨时,护轮轨顶面高程宜为±0 mm;采用将SK-2型双块式轨枕一侧轨枕块的内侧挡肩及踏步延长并适当优化的方式安装护轮轨经济上合理、技术上可行。

关键词： 跨越通航河道   桁架式   轮轨行走   悬拼安装工艺  

摘要： 为解决跨越通航河道上方悬拼安装线形复杂的钢箱桥施工难题,结合某工程案例,介绍了桁架式轮轨行走桥面吊的创新特点及其在钢箱桥悬拼安装中的应用技术,为日益发展的桥梁悬拼施工提供一定的技术借鉴。

关键词： 轮轨式天线座   粘着摩擦   多电机同步   矢量控制  

摘要： 针对轮轨式天线座并联驱动链的滚轮半径、电机参数、粘着特性等特征参数差异引起的多电机不同步甚至系统失稳失效问题,提出了阵面角速度闭环,两台驱动器并联分别再驱动两台电机的并联二拖四策略。从轮轨式天线座的滚轮受力,以及滚轮与轮轨之间的粘着特性出发,基于电机矢量控制模型,在Simulink平台搭建了并联二拖四仿真控制模型,仿真验证了当旋转周期内局部粘着参数发生变化时,并联二拖四系统相对一拖四系统具有更高的控制冗余性,从而确保系统的速度-扭矩同步和动态跟踪。

关键词： 轮轨关系   接触几何非线性   等效锥度   车轮磨耗   动力学指标  

摘要： 为探究轮轨接触几何非线性与车辆动力学性能的关系,提出一种新的轮轨接触几何非线性参数,即复合等效锥度,讨论伴随车轮磨耗增加,复合等效锥度对车辆动力学性能的影响。以线性等效锥度为基础,通过不同轮对横移量对应的接触宽度差值占比对线性等效锥度进行加权,得到复合等效锥度。实测磨耗车轮型面,对比随运营里程增加不同轮轨接触几何参数的变化规律。基于UM建立车辆动力学模型,讨论轨道不平顺激励下复合等效锥度与车轮磨耗之间的关系以及对车辆动力学性能的影响。研究结果表明:复合等效锥度考虑了轮轨接触几何状态变化,计算时不受轮对大位移时局部磨耗的影响,可以更真实地反映轮轨接触的非线性状态。与等效锥度相比,中低不平顺激励下复合等效锥度对轨道不平顺的大小更敏感。复合等效锥度与车辆动力学性能之间存在明确的对应关系。随着复合等效锥度增加,车辆稳定性下降。当复合等效锥度超过0.29后,车辆动力学性能指标的变化趋于稳定。通过复合等效锥度,可对线路不平顺等级和车辆动力学性能进行评估,对轨道车辆设计与维护有一定指导意义。

关键词： 高速道岔   轮对振动   轮轨动力学   高频振动  

摘要： 针对18号高速道岔,建立了车辆-道岔刚柔耦合系统动力学模型,研究了不同速度下列车通过高速道岔时轮轨力学行为,并对引起的轮对振动加速度进行了时频分析。结果表明,柔性轮对在载荷作用下发生弯曲变形,使轮轨力和轮对振动加速度出现等幅振动;侧向过岔时随着运行速度的提高,轮轨垂向力和轮对垂向加速度均逐渐上升,同一速度下,尖轨处的峰值大于长心轨、长心轨大于短心轨、滑动接头处最小;列车直向过岔时对长心轨宽约0.04 m处以及侧向过岔时对曲尖轨宽约0.02 m处的冲击较大,激发了轮对垂向加速度300 Hz左右的高频振动,接近于轮对固有频率,易引起轮对对称伞型和三次弯曲模态的复合振动。

关键词： 地铁车轮   异常磨耗   轮轨滚动接触   车辆动力学   轨底坡  

摘要： 通过线路测试和数值仿真对某B型地铁列车车轮异常磨耗现象进行深入分析。结合轮轨接触几何关系和轮轨滚动接触理论进行轮轨静态接触分析;基于UM软件建立该地铁车辆动力学仿真模型和磨耗预测模型,计算轮对运动状态和车轮磨耗水平。通过对比不同轮轨匹配的仿真结果来分析该地铁车辆发生轮缘和踏面异常磨耗的原因,进而提出相应的控制措施。结果表明,该地铁线路小半径曲线占比较大且钢轨轨底坡异常。地铁车辆轮缘和踏面异常磨耗是由较大轨底坡线路条件下轮轨型面匹配关系不合理所导致。将全线轨底坡修正成1/40对车轮异常磨耗现象的减缓效果有限。为有效减轻该地铁车辆车轮异常磨耗,可考虑将车轮踏面外形由S1002镟修为LM。

关键词： 轮轨关系   接触界面   摩擦管理   相互作用  

摘要： 列车向着高速与重载方向迅速发展,显著加剧了轮轨接触界面间的损伤。通过在轮轨接触界面进行摩擦管理能够有效地降低轮轨之间的磨损、显著提高列车的运行安全性以及降低运营成本。对轮轨接触界面摩擦管理研究现状进行综述,并介绍轮轨界面摩擦控制对轮轨作用力、黏着、磨耗、滚动接触疲劳以及振动与噪声影响的研究进展;展望了轮轨接触界面摩擦管理未来研究方向,即应针对不同应用环境和接触部位,研发合理的摩擦控制材料,以克服摩擦管理过程中对轮轨损伤及使用局限性等问题;应探究车轮踏面/轨顶面和轮缘/轨距面摩擦控制方式,严格控制摩擦材料喷涂量使两接触面不相互干扰,优化改进轮轨接触界面摩擦管理的最佳应用参数;应研发环境友好型的轮缘/轨距面润滑剂与车轮踏面/轨顶面摩擦控制剂,稳定调控轮轨接触界面的黏着特性。